Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 7209
(13) U
(46) 2011.04.30
(51) МПК (2009)
H 05K 1/18
G 09B 23/00
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАКЕТИРОВАНИЯ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ
СИСТЕМ НА МИКРОСХЕМЕ СЕРИИ МАХ3000
(21) Номер заявки: u 20100611
(22) 2010.07.06
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Полоцкий государственный уни-
верситет" (BY)
(72) Автор: Аляшкевич Александр Витоль-
дович (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение обра-
зования "Полоцкий государственный
университет" (BY)
(57)
Устройство для макетирования микропроцессорных систем на микросхеме серии
MAX3000, включающее блок питания, соединенный с блоком ПЛИС, отличающееся тем,
что оно дополнительно содержит соединенные с блоком питания программатор и блоки
ввода и индикации, а также блок вывода, вход которого соединен с блоком ПЛИС, а вы-
ход - с блоком индикации, кроме того, выходы блока ввода соединены с блоком индика-
ции и блоком ПЛИС, который связан также с программатором, причем элементы
устройства размещены на плате, которая установлена в корпус.
(56)
1. Учебный стенд SDK 7.1 описание [Электронный ресурс] / ООО "ЛМТ". - Санкт-
Петербург, 2009. - Режим доступа: http://lmt.ifmo.ru/index.php/production/productboards/sdk71 -
Дата доступа: 20.06.2010.
2. Конструктор-ПЛИС LDM-PP1.3064 описание [Электронный pecypc]/LDM-Systems. -
М., 2007. - Режим доступа: http://www.ldm-systems.ru/ldm-pp_1.xxxx.htm - Дата доступа:
24.06.2010 (прототип).
Фиг. 1
Полезная модель относится к микропроцессорной технике и может быть использована
для макетирования устройств цифровой логики, проектируемых на программируемых ло-
BY7209U2011.04.30

2. BY 7209 U 2011.04.30
2
гических интегральных схемах (ПЛИС), а также как учебно-лабораторный стенд для изу-
чения принципов организации микропроцессорных систем, структуры и функционирова-
ния базовых компонентов, получения навыков программирования систем на базе ПЛИС.
Известно устройство для макетирования микропроцессорных систем на микросхеме
Xilinx серии XC95 [1], включающее установленные в корпус блок питания, соединенные с
ним блок ПЛИС и блок ввода и индикации. Недостатками этого устройства являются:
устройство построено на другой, более дорогой микросхеме ПЛИС, запаянной на пла-
ту, что ухудшает его ремонтопригодность;
устройство не имеет встроенного программатора, нужно приобретать его дополнительно;
использован только один вариант питания, что ухудшает показатели надежности.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является
устройство для макетирования микропроцессорных систем на микросхеме серии
MAX3000 [2], включающее блок питания, соединенный с блоком ПЛИС.
Недостатками этого устройства являются:
отсутствие корпуса, что может привести к сбоям в работе устройства;
устройство представляет собой незаконченное решение;
для проведения лабораторных работ устройство необходимо модернизировать;
устройство не имеет программатора и средств ввода и индикации, что не дает возмож-
ности работать с созданным макетом.
Задачей полезной модели является повышение качества макетирования и подготовки
специалистов при проведении лабораторного практикума в высших и средних учебных
заведениях.
Поставленная задача решается тем, что в устройство для макетирования микропроцес-
сорных систем на микросхеме серии MAX3000, включающее блок питания, соединенный
с блоком ПЛИС, в отличие от прототипа, введены дополнительные блоки: соединенные с
блоком питания программатор и блоки ввода и индикации, а также блок вывода, вход ко-
торого соединен с блоком ПЛИС, а выход - с блоком индикации. Выходы блока ввода со-
единены с блоком индикации и блоком ПЛИС, который связан также с программатором.
Элементы устройства размещены на плате, которая установлена в корпус.
На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 приведен внеш-
ний вид устройства, на фиг. 3 - принципиальная электрическая схема устройства.
Устройство для макетирования микропроцессорных систем на микросхеме серии
MAX3000 включает изображенные на фиг. 1 блок питания, соединенный с блоком ПЛИС,
а также соединенные с блоком питания программатор и блоки ввода и индикации, а также
блок вывода, вход которого соединен с блоком ПЛИС, а выход - с блоком индикации,
кроме того, выходы блока ввода соединены с блоком индикации и блоком ПЛИС, кото-
рый связан также с программатором. Элементы устройства размещены на плате (на фиг. 1
не показана), которая установлена в корпус.
Каждый из блоков содержит (фиг. 3):
блок ПЛИС представляет собой микросхему DD4;
блок питания состоит из микросхемы DD3, конденсаторов С1-С3 и диода VD1;
блок ввода состоит из кнопок SB1-SB9 (установленных на корпусе) и резисторов R34-
R37, R49-R52;
блок индикации (установлен на корпусе) состоит из светодиодов HL1-HL8 и семисег-
ментного индикатора DD2;
блок вывода включает резисторы R19-R29, R30-R33, R38-R44;
блок программатора состоит из резисторов R1-R18 и микросхемы DD1;
блок питания включает микросхему DD2, диод VD1 и конденсаторы С1-С7.
Все остальные элементы установлены на плате.
С помощью гнезд ХР1-ХР7 и XS1-XS3 производится подключение расположенных на
корпусе элементов к плате.

3. BY 7209 U 2011.04.30
3
Для работы устройства предусмотрены 2 варианта питания: от сети 220 вольт, через
внешний блок питания напряжением от 5 до 20 вольт, и через шину USB персонального
компьютера. Устройство выполнено на печатной плате и установлено в корпус. Обладает
более высокими по сравнению с прототипом характеристиками ремонтопригодности и
надежности.
Работает устройство следующим образом (фиг. 3). После замыкания переключателя
SB1 устройство начинает работу. Запрограммированная в микросхему DD4 схема выводит
данные в светодиодные индикаторы HL1-HL8 либо в семисегментный индикатор DD2.
Управление запрограммированной схемой производится через кнопки SB2-DB9. Для про-
граммирования микросхемы используется программатор, состоящий из микросхемы DD2
и резисторов R1-R18. Стабилизация питания устройства осуществляется через микросхе-
му DD3.
Фиг. 2
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.